强非均质碳酸盐岩储层酸液转向性能实验研究

作     者：钟岳宸 

作者单位：中国石油大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：曲鸿雁

授予年度：2020年

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

主      题：强非均质碳酸盐岩 酸液转向性能 定量评价方法 酸蚀蚓孔长度 

摘      要：在酸化过程中,由储层非均质性引起的酸化不均匀问题日益凸显,转向酸的研发与应用是有效解决这一问题的关键。近年来,国内外主要通过双岩心并联酸化实验研究压差及流量变化规律分析转向酸的转向效果,却忽视了低渗岩心酸蚀蚓孔形态的定量化表征。研究表明,目前关于转向酸性能评价还有以下三点尚待进一步研究:一、在转向酸性能评价方面尚未形成一套数字化定量表征方法;二、三种常见转向酸能够发生转向的最大渗透率级差仍不清楚;三、针对同一渗透率级差在不同渗透率条件下的转向效果是否相同有待进一步研究。本文围绕以上三个问题开展了强非均质碳酸盐岩储层酸液转向性能实验研究。基于双岩心并联酸化后低渗岩心酸蚀蚓孔图像判断不同渗透率级差下的转向能力,探究三种转向酸体系的最大转向级差。研究表明,泡沫酸、VES酸和泡沫基VES酸的转向能力分别为7.84、9.84和14.95;借用数字化表征手段,提出了一套以高渗岩心最大压差比、低渗岩心渗透率改善程度和无因次酸蚀蚓孔长度为指标的酸液转向性能实验评价方法,评价了三种转向酸体系在最大转向级差下的转向效果。实验研究表明,泡沫酸在最大转向级差处,低渗岩心改善程度13.09%,酸蚀蚓孔长度2.07cm,高渗岩心最大压差比7.88,转向效果中等;VES酸在最大转向级差处,低渗岩心改善程度39.24%,酸蚀蚓孔长度3.48cm,高渗岩心最大压差比21.92,转向效果中等;泡沫基VES酸在最大转向级差处,低渗岩心改善程度54.28%,酸蚀蚓孔长度5.07cm,高渗岩心最大压差比30.54,转向效果较好;本文进一步探究了不同渗透率条件对三种转向酸体系转向性能的影响,从转向能力来看,不同渗透率条件对泡沫酸转向能力影响不大,渗透率增加,在一定程度上能够提高VES酸和泡沫基VES酸的转向能力,提升幅度分别为20.85%和48.47%。从转向效果来看,随着渗透率增加,三种转向酸体系的酸蚀蚓孔长度和渗透率改善程度增加,转向效果也随之增强。渗透率条件对三种转向酸影响程度排序为:泡沫基VES酸VES酸泡沫酸。酸液体系转向性能的研究和认识对于改造强非均质碳酸盐岩储层研发转向酸体系和酸化方案的制定与实施具有重要的理论和实践意义。